JPH08126953A - ワイヤソー及びワイヤの製造方法 - Google Patents
ワイヤソー及びワイヤの製造方法Info
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- JPH08126953A JPH08126953A JP28900594A JP28900594A JPH08126953A JP H08126953 A JPH08126953 A JP H08126953A JP 28900594 A JP28900594 A JP 28900594A JP 28900594 A JP28900594 A JP 28900594A JP H08126953 A JPH08126953 A JP H08126953A
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- core wire
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D61/00—Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
- B23D61/18—Sawing tools of special type, e.g. wire saw strands, saw blades or saw wire equipped with diamonds or other abrasive particles in selected individual positions
- B23D61/185—Saw wires; Saw cables; Twisted saw strips
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 シリコンインゴット、ガラス等のワークを切
断するワイヤソー切断装置において、切断後の残留加工
歪が少なく、高品質の製品が安定的に得られる。 【構成】 本発明は、ワイヤの芯線を従来のピアノ線等
の鋼線よりも軟質で適度の靭性と伸びを有する材料にて
構成すれば効果的であることに着目してなされたもので
あり、その特徴とする点はワイヤソー用ワイヤの芯線を
ポリエチレン、ナイロン、ポリエステル等からなる素
材、もしくはこれらの素材をガラス繊維、炭素繊維で補
強された材料とし、該芯線の外周に砥粒を固着して構成
されることにある。
断するワイヤソー切断装置において、切断後の残留加工
歪が少なく、高品質の製品が安定的に得られる。 【構成】 本発明は、ワイヤの芯線を従来のピアノ線等
の鋼線よりも軟質で適度の靭性と伸びを有する材料にて
構成すれば効果的であることに着目してなされたもので
あり、その特徴とする点はワイヤソー用ワイヤの芯線を
ポリエチレン、ナイロン、ポリエステル等からなる素
材、もしくはこれらの素材をガラス繊維、炭素繊維で補
強された材料とし、該芯線の外周に砥粒を固着して構成
されることにある。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はシリコンインゴット等の
ようなワーク(工作物)の切断加工に使用されるワイヤ
ソー切断装置における、ワイヤソー及びワイヤの製造方
法に関する。
ようなワーク(工作物)の切断加工に使用されるワイヤ
ソー切断装置における、ワイヤソー及びワイヤの製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】ワイヤソー切断装置は、多数本のワイヤ
をワークに押し付け、砥粒を固着したワイヤを往復動さ
せるか、もしくはワイヤを往復動させながら砥粒を供給
し、研磨加工によりワークを一度に多数枚の加工物に切
断する装置であり、大口径シリコンインゴットからのL
SI用シリコンウエーハの切り出し加工や、ガラス類の
切断加工用の装置として見直されている。
をワークに押し付け、砥粒を固着したワイヤを往復動さ
せるか、もしくはワイヤを往復動させながら砥粒を供給
し、研磨加工によりワークを一度に多数枚の加工物に切
断する装置であり、大口径シリコンインゴットからのL
SI用シリコンウエーハの切り出し加工や、ガラス類の
切断加工用の装置として見直されている。
【0003】図1はワイヤソー切断装置の構成図を示し
ている。図において1はワーク、2a,2b,2cは三
角形状に配置された多溝滑車である。前記多溝滑車2
a,2b,2cは超高重合ポリエチレン系の合成樹脂材
料から成り、高精度に切削加工されている。
ている。図において1はワーク、2a,2b,2cは三
角形状に配置された多溝滑車である。前記多溝滑車2
a,2b,2cは超高重合ポリエチレン系の合成樹脂材
料から成り、高精度に切削加工されている。
【0004】この切断装置においては、前記のように構
成された多溝滑車2a,2b,2cの外周にピアノ線か
らなるワイヤ12を多数回巻回し、駆動モータ9にて該
多溝滑車2a,2b,2cを可逆回転せしめることによ
りワイヤ12を往復動させる。そして、荷重装置11を
作動させることによりワーク1に適当な荷重を与えてワ
イヤ12に接触させ(荷重装置11を作用させることに
よりワーク1を上方に移動させて、ワイヤ12に接触さ
せ)、ワーク1を一度に多数枚の加工物に切断する。
成された多溝滑車2a,2b,2cの外周にピアノ線か
らなるワイヤ12を多数回巻回し、駆動モータ9にて該
多溝滑車2a,2b,2cを可逆回転せしめることによ
りワイヤ12を往復動させる。そして、荷重装置11を
作動させることによりワーク1に適当な荷重を与えてワ
イヤ12に接触させ(荷重装置11を作用させることに
よりワーク1を上方に移動させて、ワイヤ12に接触さ
せ)、ワーク1を一度に多数枚の加工物に切断する。
【0005】所で、外周に砥粒を固着したワイヤ12を
使用する場合には、ワイヤ12をこのままワーク1に押
し付け切断する。一方、砥粒が固着されないワイヤ12
を使用する場合は、砥粒と専用の油剤、あるいは水性剤
とを混合したスラリーを供給しながらワイヤ12をワー
ク1に押し付け切断する。
使用する場合には、ワイヤ12をこのままワーク1に押
し付け切断する。一方、砥粒が固着されないワイヤ12
を使用する場合は、砥粒と専用の油剤、あるいは水性剤
とを混合したスラリーを供給しながらワイヤ12をワー
ク1に押し付け切断する。
【0006】前記のようにしてワーク1を切断するワイ
ヤ12は加工中に徐々に摩耗することから、前記の往復
動を重ね合わせながら、シーソー機構7、プーリ6等を
介して、トルクモータ10により駆動される巻取りボビ
ン4に巻き取られる。3は新しいワイヤを供給するため
の新線ボビン、8は該ボビン駆動用のギヤモータ、5は
プーリである。
ヤ12は加工中に徐々に摩耗することから、前記の往復
動を重ね合わせながら、シーソー機構7、プーリ6等を
介して、トルクモータ10により駆動される巻取りボビ
ン4に巻き取られる。3は新しいワイヤを供給するため
の新線ボビン、8は該ボビン駆動用のギヤモータ、5は
プーリである。
【0007】前記のようなワイヤソー切断装置において
は、従来ワイヤ12及び砥粒の構成及び使用方法として
次の方式が採用されてきた。
は、従来ワイヤ12及び砥粒の構成及び使用方法として
次の方式が採用されてきた。
【0008】(a)固着砥粒方式 ピアノ線の外周に、カーボランダム#1000〜#80
00等の砥粒を接着剤等により固着、あるいは金属溶着
したワイヤ12を使用し、このワイヤ12を直接ワーク
1に押し付け切断する。
00等の砥粒を接着剤等により固着、あるいは金属溶着
したワイヤ12を使用し、このワイヤ12を直接ワーク
1に押し付け切断する。
【0009】(b)遊離砥粒方式 ワイヤ12をワーク1に接触させながら、砥粒(砥粒は
前記固着砥粒方式の場合と同様)と専用の油剤(WSJ
−110等)、あるいは水性剤とを混合したスラリーを
供給しながらラッピング作用により切断する。
前記固着砥粒方式の場合と同様)と専用の油剤(WSJ
−110等)、あるいは水性剤とを混合したスラリーを
供給しながらラッピング作用により切断する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】前記のようなワイヤソ
ー切断装置は、従来から用いられている外周刃、内周刃
切断装置と比較して、 (1)ワークの切り代が少なく、ワーク(例えばシリコ
ンインゴット)を切断して得られる加工物(ウエーハ)
の収率が大きい。 (2)数十本〜数百本のワイヤーで一度にワークを切断
するので、生産性が高い。 (3)極薄肉の切り出し加工が可能であり、かつ加工精
度が高い。等の利点がある一方、次のような問題点があ
る。
ー切断装置は、従来から用いられている外周刃、内周刃
切断装置と比較して、 (1)ワークの切り代が少なく、ワーク(例えばシリコ
ンインゴット)を切断して得られる加工物(ウエーハ)
の収率が大きい。 (2)数十本〜数百本のワイヤーで一度にワークを切断
するので、生産性が高い。 (3)極薄肉の切り出し加工が可能であり、かつ加工精
度が高い。等の利点がある一方、次のような問題点があ
る。
【0011】(1)引張強度と硬度の高いピアノ線から
なるワイヤによりシリコンインゴットやガラス等の脆性
材料からなるワークを切断するので、特に前記(a)の
固着砥粒方式の場合は加工応力の発生が大きいため残留
加工歪が大きくなる。また、前記(b)の遊離砥粒方式
の場合、前記固着砥粒方式程の加工応力は発生しない
が、強じん材(ピアノ線)による脆性材(シリコン、ガ
ラス等)のラッピング加工であることから、この場合も
ある程度の残留加工歪が発生する。
なるワイヤによりシリコンインゴットやガラス等の脆性
材料からなるワークを切断するので、特に前記(a)の
固着砥粒方式の場合は加工応力の発生が大きいため残留
加工歪が大きくなる。また、前記(b)の遊離砥粒方式
の場合、前記固着砥粒方式程の加工応力は発生しない
が、強じん材(ピアノ線)による脆性材(シリコン、ガ
ラス等)のラッピング加工であることから、この場合も
ある程度の残留加工歪が発生する。
【0012】(2)前記遊離砥粒方式の場合はスラリー
を使用するので、これが飛散し作業環境が良くない。
を使用するので、これが飛散し作業環境が良くない。
【0013】本発明の目的は、往復動するワイヤと砥粒
とを使用してシリコンインゴット、ガラス等のワークを
切断、あるいは溝入れ加工を施こすワイヤソー切断装置
において、切断後の残留加工歪が少なく、高品質の加工
物が安定的に得られ、さらにスラリーの代りに薬剤を含
まない冷却水を使用することによって、作業環境が改善
されたワイヤソー切断装置を提供することである。
とを使用してシリコンインゴット、ガラス等のワークを
切断、あるいは溝入れ加工を施こすワイヤソー切断装置
において、切断後の残留加工歪が少なく、高品質の加工
物が安定的に得られ、さらにスラリーの代りに薬剤を含
まない冷却水を使用することによって、作業環境が改善
されたワイヤソー切断装置を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記のように従来のワイ
ヤソーにおいては、切断後の加工物に残留加工歪が発生
することが不可避であるが、本発明は、この残留加工歪
の発生を抑制する方法を検討した結果、ワイヤの芯線を
従来のピアノ線等の鋼線よりも軟質で適度の靭性と伸び
を有する材料にて構成すれば効果的であることに着目し
てなされたものであり、その特徴とする点は次の2点に
ある。
ヤソーにおいては、切断後の加工物に残留加工歪が発生
することが不可避であるが、本発明は、この残留加工歪
の発生を抑制する方法を検討した結果、ワイヤの芯線を
従来のピアノ線等の鋼線よりも軟質で適度の靭性と伸び
を有する材料にて構成すれば効果的であることに着目し
てなされたものであり、その特徴とする点は次の2点に
ある。
【0015】(1)前記ワイヤソー用ワイヤは、その芯
線をポリエチレン、ナイロン、ポリエステル等からなる
素材、もしくはこれらの素材をガラス繊維、炭素繊維で
補強された材料で構成し、該芯線の外周に砥粒を固着さ
せたものである。すなわち、この芯線は前記樹脂素材を
所定の径を有する針金状に加工したもの、もしくはこれ
らの樹脂素材をガラス繊維や炭素繊維で補強したFRP
構造のものであっても良いし、あるいはこれら樹脂素材
からなる多数の細繊維を縒り合せた紐状のものか、この
樹脂素材の細繊維を、ガラス繊維や炭素繊維と混ぜて縒
り合わせ補強した紐状のものであっても良い。
線をポリエチレン、ナイロン、ポリエステル等からなる
素材、もしくはこれらの素材をガラス繊維、炭素繊維で
補強された材料で構成し、該芯線の外周に砥粒を固着さ
せたものである。すなわち、この芯線は前記樹脂素材を
所定の径を有する針金状に加工したもの、もしくはこれ
らの樹脂素材をガラス繊維や炭素繊維で補強したFRP
構造のものであっても良いし、あるいはこれら樹脂素材
からなる多数の細繊維を縒り合せた紐状のものか、この
樹脂素材の細繊維を、ガラス繊維や炭素繊維と混ぜて縒
り合わせ補強した紐状のものであっても良い。
【0016】(2)前記ワイヤを製造するにあたり、ポ
リエチレン、ナイロン、ポリエステル等の素材からなる
芯線、もしくはこれらの素材をガラス繊維、炭素繊維で
補強されてなる芯線の外周には、ダイヤモンド、カーボ
ランダム、アルミナ等の硬質材料からなる砥粒を固着す
る。このワイヤの製造方法は、前記芯線の外周に、#1
000〜#8000等のカーボランダム若しくはダイヤ
モンド砥粒を公知のバインダを兼ねた合成樹脂接着剤を
介して分散固着させたもので、前記合成樹脂は接着性の
向上とともに、砥粒の分散性の向上を図る為に複数の合
成樹脂を用いる場合がある。この場合、前記芯線に、更
に金属細線を編み込んだものを用いてもよく、又表面に
蒸着等の手段で金属被覆したものを用いてもよい。この
ように芯線を導電材化することにより、電着手段でダイ
ヤモンド砥粒の固着も可能になる。
リエチレン、ナイロン、ポリエステル等の素材からなる
芯線、もしくはこれらの素材をガラス繊維、炭素繊維で
補強されてなる芯線の外周には、ダイヤモンド、カーボ
ランダム、アルミナ等の硬質材料からなる砥粒を固着す
る。このワイヤの製造方法は、前記芯線の外周に、#1
000〜#8000等のカーボランダム若しくはダイヤ
モンド砥粒を公知のバインダを兼ねた合成樹脂接着剤を
介して分散固着させたもので、前記合成樹脂は接着性の
向上とともに、砥粒の分散性の向上を図る為に複数の合
成樹脂を用いる場合がある。この場合、前記芯線に、更
に金属細線を編み込んだものを用いてもよく、又表面に
蒸着等の手段で金属被覆したものを用いてもよい。この
ように芯線を導電材化することにより、電着手段でダイ
ヤモンド砥粒の固着も可能になる。
【0017】
【作用】ワイヤソーにおいて、外周に砥粒が固着された
ワイヤをワークに押し付けて往復動せしめ、これを切断
する際、従来のもののようなピアノ線を芯線とするワイ
ヤによる場合は、ピアノ線の硬度が大きい。このため、
加工時、ピアノ線とワークが砥粒を介して運動すると
き、両者間に圧力(剪断力)変動が生ずるが、ピアノ線
の硬度が高いので、その変動が大きくなり、結果とし
て、加工物に残留加工歪が発生する。
ワイヤをワークに押し付けて往復動せしめ、これを切断
する際、従来のもののようなピアノ線を芯線とするワイ
ヤによる場合は、ピアノ線の硬度が大きい。このため、
加工時、ピアノ線とワークが砥粒を介して運動すると
き、両者間に圧力(剪断力)変動が生ずるが、ピアノ線
の硬度が高いので、その変動が大きくなり、結果とし
て、加工物に残留加工歪が発生する。
【0018】然るに本発明においては、ワイヤの芯線を
ピアノ線に較べて硬度が小さくかつ伸びの大きい材料で
構成している。このため、該ワイヤを脆性材料からなる
ワークに押し付けて往復動させる際において、切断表面
にて両者に圧接された状態でワイヤを往復動せしめて
も、ワイヤの変形が大きいことから、該ワイヤがワーク
に与える剪断力が小さく、ワークの加工表面に大きな損
傷を生じさせるには至らない。例えば従来用いられてい
るピアノ線の縦弾性係数は凡そ21000kgf/mm2である
のに対して、ガラス繊維は凡そ7000kgf/mm2、ガラ
ス繊維強化プラスチックス(FRP)は凡そ3000kgf/
mm2で、ガラス繊維の場合はピアノ線に比較して約1
/3の硬さであり、ガラス繊維強化プラスチックス(F
RP)の場合はピアノ線に比較して約1/7の硬さにな
る。従って本発明においては、芯線としてガラス単体を
採用することも原理的に可能であるが、ガラス細線の場
合はある太さ以上になると折れや割れを発生しやすくな
り、使用できなくなる。従って本発明においては、ガラ
スより更に縦弾性係数の小さいポリエチレン、ナイロ
ン、ポリエステル等を母材とし、これにガラス繊維や炭
素繊維を強化材として配合して使用するのが望ましい。
言換えれば、本発明におけるワイヤの見掛上の縦弾性係
数は、ピアノ線と比較して少なくとも1/5以下の材料
であることが望ましい。ただし、切断加工時の発熱によ
るワイヤーの断線を防止するために、単純水からなるク
ーラントを切断部に注入しながら切断加工を行なうこと
が望ましい。
ピアノ線に較べて硬度が小さくかつ伸びの大きい材料で
構成している。このため、該ワイヤを脆性材料からなる
ワークに押し付けて往復動させる際において、切断表面
にて両者に圧接された状態でワイヤを往復動せしめて
も、ワイヤの変形が大きいことから、該ワイヤがワーク
に与える剪断力が小さく、ワークの加工表面に大きな損
傷を生じさせるには至らない。例えば従来用いられてい
るピアノ線の縦弾性係数は凡そ21000kgf/mm2である
のに対して、ガラス繊維は凡そ7000kgf/mm2、ガラ
ス繊維強化プラスチックス(FRP)は凡そ3000kgf/
mm2で、ガラス繊維の場合はピアノ線に比較して約1
/3の硬さであり、ガラス繊維強化プラスチックス(F
RP)の場合はピアノ線に比較して約1/7の硬さにな
る。従って本発明においては、芯線としてガラス単体を
採用することも原理的に可能であるが、ガラス細線の場
合はある太さ以上になると折れや割れを発生しやすくな
り、使用できなくなる。従って本発明においては、ガラ
スより更に縦弾性係数の小さいポリエチレン、ナイロ
ン、ポリエステル等を母材とし、これにガラス繊維や炭
素繊維を強化材として配合して使用するのが望ましい。
言換えれば、本発明におけるワイヤの見掛上の縦弾性係
数は、ピアノ線と比較して少なくとも1/5以下の材料
であることが望ましい。ただし、切断加工時の発熱によ
るワイヤーの断線を防止するために、単純水からなるク
ーラントを切断部に注入しながら切断加工を行なうこと
が望ましい。
【0019】
【実施例】以下図1〜図2を参照して本発明の実施例に
つき詳細に説明する。但し、この実施例に記載されてい
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特
に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれ
に限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
つき詳細に説明する。但し、この実施例に記載されてい
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特
に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれ
に限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【0020】図1には、本発明に係るワイヤを具えたワ
イヤソー切断装置の構成図が示され、図2には本発明に
係るワイヤの断面図が示されている。
イヤソー切断装置の構成図が示され、図2には本発明に
係るワイヤの断面図が示されている。
【0021】図1において、1はワーク、2a,2b,
2cは三角形状に配置された多溝滑車である。前記多溝
滑車2a,2b,2cは超高重合ポリエチレン系の合成
樹脂材料から成り、高精度に切削加工されている。
2cは三角形状に配置された多溝滑車である。前記多溝
滑車2a,2b,2cは超高重合ポリエチレン系の合成
樹脂材料から成り、高精度に切削加工されている。
【0022】この切断装置においては、前記のように構
成された多溝滑車2a,2b,2cの外周にピアノ線か
らなるワイヤ12を多数回巻回し駆動モータ9にて該多
溝滑車2a,2b,2cを可逆回転せしめることにより
ワイヤ12を往復動させる。
成された多溝滑車2a,2b,2cの外周にピアノ線か
らなるワイヤ12を多数回巻回し駆動モータ9にて該多
溝滑車2a,2b,2cを可逆回転せしめることにより
ワイヤ12を往復動させる。
【0023】そして、荷重装置11を作動させることに
よりワーク1に適当な荷重を与えて、ワイヤ12に接触
させ(荷重装置11を作用させることによりワーク1を
上方に移動させてワイヤ12に接触させ)、切断部に不
図示のクーラントを注入しながらワーク1を一度に多数
枚の加工物に切断する。
よりワーク1に適当な荷重を与えて、ワイヤ12に接触
させ(荷重装置11を作用させることによりワーク1を
上方に移動させてワイヤ12に接触させ)、切断部に不
図示のクーラントを注入しながらワーク1を一度に多数
枚の加工物に切断する。
【0024】前記のようにしてワーク1を切断するワイ
ヤ12は加工中に徐々に摩耗することから、前記の往復
動を重ね合わせながら、シーソー機構7、プーリ6等を
介して、トルクモータ10により駆動される巻取りボビ
ン4に巻き取られる。
ヤ12は加工中に徐々に摩耗することから、前記の往復
動を重ね合わせながら、シーソー機構7、プーリ6等を
介して、トルクモータ10により駆動される巻取りボビ
ン4に巻き取られる。
【0025】3は新しいワイヤを供給するための新線ボ
ビン、8は該ボビン駆動用のギヤモータ、5はプーリで
ある。
ビン、8は該ボビン駆動用のギヤモータ、5はプーリで
ある。
【0026】次に本発明に係るワイヤの実施例を示す。
図2において、21はワイヤの芯線であり、ポリエチレ
ン、ナイロン、ポリエステル等からなる素材、もしくは
これらの素材を、ガラス繊維のうちでも特に無アルカリ
ガラス繊維、炭素繊維で補強された材料にて構成され
る。
図2において、21はワイヤの芯線であり、ポリエチレ
ン、ナイロン、ポリエステル等からなる素材、もしくは
これらの素材を、ガラス繊維のうちでも特に無アルカリ
ガラス繊維、炭素繊維で補強された材料にて構成され
る。
【0027】前記材料より成る芯線21の外周には、バ
インダを兼ねた合成樹脂系の接着剤23により、砥粒2
2が固着せしめられる。前記砥粒22には#1000〜
#8000の範囲で選択された粒度を有するカーボラン
ダム、アルミナ若しくはダイヤモンド砥粒等が使用さ
れ、合成樹脂接着剤を介して芯線に固着される。前記の
方法により製造されるワイヤの直径は、100μm〜3
00μmが好適である。この場合、前記芯線に更に金属
細線を編み込んだものを用いてもよく、又表面に蒸着等
の手段で金属被覆したものを用いてもよい。このように
芯線を導電材化することにより電着手段でダイヤモンド
砥粒を固着させることも可能である。
インダを兼ねた合成樹脂系の接着剤23により、砥粒2
2が固着せしめられる。前記砥粒22には#1000〜
#8000の範囲で選択された粒度を有するカーボラン
ダム、アルミナ若しくはダイヤモンド砥粒等が使用さ
れ、合成樹脂接着剤を介して芯線に固着される。前記の
方法により製造されるワイヤの直径は、100μm〜3
00μmが好適である。この場合、前記芯線に更に金属
細線を編み込んだものを用いてもよく、又表面に蒸着等
の手段で金属被覆したものを用いてもよい。このように
芯線を導電材化することにより電着手段でダイヤモンド
砥粒を固着させることも可能である。
【0028】次に前記ワイヤの製造方法を図3に基づい
て説明する。図3は前記芯線の砥粒固着工程を示し、芯
線引出し機31と、製造後のワイヤ巻き取り機32の間
に、砥粒を混合させておく砥粒分散容器33と、芯線2
1にバインダを兼ねた接着剤23を介して付着した砥粒
22を乾燥固化させる乾燥器34を配設しており、前記
分散容器33内には例えば平均粒径0.4μmのダイヤ
モンド、カーボランダム若しくはアルミナを、ウレタン
樹脂中にシクロヘキサンを溶媒として公知の分散手段を
用いて分散させておく。
て説明する。図3は前記芯線の砥粒固着工程を示し、芯
線引出し機31と、製造後のワイヤ巻き取り機32の間
に、砥粒を混合させておく砥粒分散容器33と、芯線2
1にバインダを兼ねた接着剤23を介して付着した砥粒
22を乾燥固化させる乾燥器34を配設しており、前記
分散容器33内には例えば平均粒径0.4μmのダイヤ
モンド、カーボランダム若しくはアルミナを、ウレタン
樹脂中にシクロヘキサンを溶媒として公知の分散手段を
用いて分散させておく。
【0029】この状態で、前記容器33内を芯線21を
通すことにより、バインダを兼ねた合成樹脂接着剤23
を介して砥粒22が付着し、該付着した砥粒22を乾燥
器34内で乾燥固化させた後、ワイヤ巻き取り機32に
巻き取る。尚、前記砥粒の固着を行なう別の手段とし
て、電着塗装のような電着手段を用いてもよい。この場
合は、芯線に更に金属細線等を編み込んだり、又表面に
蒸着等の手段で金属被覆して芯線を導電材化することに
より、前記砥粒分散容器33を電着槽とし、接着液中に
帯電させた砥粒を混濁させた分散容器33に、前記帯電
電荷と逆極性の電圧を印加させた前記芯線21を通過さ
せながら砥粒を付着させた後、該付着した砥粒22を乾
燥器34内で乾燥固着させる、いわゆる電着手段等を利
用して砥粒を固着することが可能となる。
通すことにより、バインダを兼ねた合成樹脂接着剤23
を介して砥粒22が付着し、該付着した砥粒22を乾燥
器34内で乾燥固化させた後、ワイヤ巻き取り機32に
巻き取る。尚、前記砥粒の固着を行なう別の手段とし
て、電着塗装のような電着手段を用いてもよい。この場
合は、芯線に更に金属細線等を編み込んだり、又表面に
蒸着等の手段で金属被覆して芯線を導電材化することに
より、前記砥粒分散容器33を電着槽とし、接着液中に
帯電させた砥粒を混濁させた分散容器33に、前記帯電
電荷と逆極性の電圧を印加させた前記芯線21を通過さ
せながら砥粒を付着させた後、該付着した砥粒22を乾
燥器34内で乾燥固着させる、いわゆる電着手段等を利
用して砥粒を固着することが可能となる。
【0030】前記のように構成されたワイヤを用いてシ
リコンゴットより成るワークを切断する際において、本
発明はワイヤの芯線21を、従来のピアノ線に較べて硬
度が小さく、伸びの大きい繊維で構成している。このた
め該ワイヤ12を脆性材料であるシリコンインゴットか
らなるワーク1に押し付けて往復動させて切断する際に
おいて、切断表面、特に底面にて両者が圧接された状態
でワイヤ12を往復動せしめても、芯線21の伸びが大
きいことから、ワイヤ12がワーク1に与える剪断力が
従来のピアノ線製芯線の場合に較べて小さく、該剪断力
によりワークの切断部が塑性変形を起すに至らない。
リコンゴットより成るワークを切断する際において、本
発明はワイヤの芯線21を、従来のピアノ線に較べて硬
度が小さく、伸びの大きい繊維で構成している。このた
め該ワイヤ12を脆性材料であるシリコンインゴットか
らなるワーク1に押し付けて往復動させて切断する際に
おいて、切断表面、特に底面にて両者が圧接された状態
でワイヤ12を往復動せしめても、芯線21の伸びが大
きいことから、ワイヤ12がワーク1に与える剪断力が
従来のピアノ線製芯線の場合に較べて小さく、該剪断力
によりワークの切断部が塑性変形を起すに至らない。
【0031】前記のように、本発明に係るワイヤは、芯
線を軟質の材料で構成したことにより、ワーク切断時の
剪断力による変形が少さく、切断加工後における残留加
工歪の発生が従来のものに較べて格段に小さくなる。
線を軟質の材料で構成したことにより、ワーク切断時の
剪断力による変形が少さく、切断加工後における残留加
工歪の発生が従来のものに較べて格段に小さくなる。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、ワイヤソー用ワイヤ
が、その芯線をポリエチレン、ナイロン、ポリエステル
等からなる素材、もしくはこれらの素材をガラス繊維、
炭素繊維で補強された材料にてなり、該芯線の外周に砥
粒を固着して構成したので、ワイヤによるワークの切断
時において、芯線の伸びが大きいことから、切断表面に
おけるワークに働く剪断力及びこれによる変形が小さく
なり、従来の鋼線製ワイヤに較べて残留加工歪が格段に
小さくなる。さらに本発明に係るワイヤは前記のよう
に、芯線に砥粒を固着する固着砥粒方式によって構成し
ても、該方式の問題点である残留加工歪が従来のものよ
りも格段に少ないので、従来の遊離砥粒方式のような砥
粒と油剤等を含むスラリーを必要とせず、作業環境の改
善が促進される。従って、本発明によれば良好な作業環
境の許で、加工物の加工精度が低下することがなく、加
工物を高歩留りで得ることができる。
が、その芯線をポリエチレン、ナイロン、ポリエステル
等からなる素材、もしくはこれらの素材をガラス繊維、
炭素繊維で補強された材料にてなり、該芯線の外周に砥
粒を固着して構成したので、ワイヤによるワークの切断
時において、芯線の伸びが大きいことから、切断表面に
おけるワークに働く剪断力及びこれによる変形が小さく
なり、従来の鋼線製ワイヤに較べて残留加工歪が格段に
小さくなる。さらに本発明に係るワイヤは前記のよう
に、芯線に砥粒を固着する固着砥粒方式によって構成し
ても、該方式の問題点である残留加工歪が従来のものよ
りも格段に少ないので、従来の遊離砥粒方式のような砥
粒と油剤等を含むスラリーを必要とせず、作業環境の改
善が促進される。従って、本発明によれば良好な作業環
境の許で、加工物の加工精度が低下することがなく、加
工物を高歩留りで得ることができる。
【図1】ワイヤソー切断装置の構成図。
【図2】本発明の実施例に係わるワイヤソー用ワイヤの
断面図。
断面図。
【図3】図2のワイヤの製造方法を示す概略図。
1 ワーク(工作物) 2a,2b,2c 多溝滑車 12 ワイヤ 21 芯線 22 砥粒 23 接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土屋 敏弘 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150番地 信越半導体株式会社半導体白河 研究所内
Claims (2)
- 【請求項1】 回転駆動される複数個の多溝滑車に巻回
されて該滑車間を移動する多数本のワイヤをワーク(工
作物)に押し付け、該ワイヤによりワークに切断加工あ
るいは溝切り加工を施こすワイヤソーにおいて、前記ワ
イヤは、その芯線をポリエチレン、ナイロン、ポリエス
テル等からなる素材、もしくはこれらの素材をガラス繊
維、炭素繊維で補強された材料で構成し、該芯線の外周
に砥粒を固着してなることを特徴とするワイヤソー。 - 【請求項2】 回転駆動される複数個の多溝滑車に巻回
されて該滑車間を移動する多数本のワイヤをワーク(工
作物)に押し付け、該ワイヤによりワークに切断加工あ
るいは溝切り加工を施こすワイヤソーにおいて、前記ワ
イヤを製造するに際し、ポリエチレン、ナイロン、ポリ
エステル等の素材からなる芯線、もしくはこれらの素材
をガラス繊維、炭素繊維で補強されてなる芯線の外周
に、ダイヤモンド、カーボランダム等の硬質材料からな
る砥粒を固着することを特徴とするワイヤソー用ワイヤ
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28900594A JPH08126953A (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | ワイヤソー及びワイヤの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28900594A JPH08126953A (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | ワイヤソー及びワイヤの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08126953A true JPH08126953A (ja) | 1996-05-21 |
Family
ID=17737614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28900594A Pending JPH08126953A (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | ワイヤソー及びワイヤの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08126953A (ja) |
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-
1994
- 1994-10-28 JP JP28900594A patent/JPH08126953A/ja active Pending
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US10596681B2 (en) | 2012-06-29 | 2020-03-24 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article and method of forming |
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